2019-11-28
Идеальный газ массы $m$, находящийся при температуре $T$, охлаждается изохорически так, что давление падает в $n$ раз. Затем газ расширяется при постоянном давлении. В конечном состоянии его температура равна первоначальной. Определить произведенную газом работу. Молекулярный вес газа $\mu$.
Решение:
Диаграмма процесса показана на рисунке. Работа, произведенная газом, равна $A = p_{2} (V_{2} - V_{1})$. Так как точки 1 и 3 лежат на одной изотерме, то $p_{1}V_{1} = p_{2}V_{2}$ и $V_{2} = V_{1} \frac{p_{1} }{p_{2} }$.
Поэтому
$A = p_{2}V_{1} \left ( \frac{p_{2} }{p_{1} } - 1 \right ) = \frac{1}{n} p_{1}V_{1} (n - 1)$.
Но $p_{1}V_{1} = \frac{m}{ \mu} RT$, следовательно.
$A = \frac{m}{ \mu} RT \left ( \frac{n - 1}{n} \right )$.